搖動(dòng)手機可以控制賽車(chē)的方向;拿著(zhù)手機在操場(chǎng)上散步可以記錄你走了多少公里?這些你越來(lái)越熟悉的場(chǎng)景,每天陪伴你的智能手機是必不可少的。手機可以完成以上任務(wù),主要是內部安裝的傳感器。你知道機器里有多少傳感器嗎?依靠什么原理運行?
1.光傳感器。
光傳感器類(lèi)似于手機的眼睛。人的眼睛可以在不同的光線(xiàn)環(huán)境下調節進(jìn)入眼睛的光線(xiàn),比如進(jìn)入電影院,瞳孔會(huì )放大,讓更多的光線(xiàn)進(jìn)入眼睛。而且光傳感器可以讓手機感知到環(huán)境光的強度,用來(lái)調節手機屏幕的亮度。而且由于屏幕通常是手機最耗電的部分,所以使用光傳感器有助于調節屏幕亮度,從而進(jìn)一步達到延長(cháng)電池壽命的效果。光傳感器還可以與其他傳感器一起檢測手機是否放在口袋里,以防誤觸。
距離傳感器。
通過(guò)紅外LED燈發(fā)射紅外,被物體反射后由紅外探測器接受,從而判斷接收到紅外強度的距離,有效距離約為10米??梢愿兄謾C是否貼在耳朵上,如果貼在耳朵上,可以關(guān)閉屏幕省電;距離傳感器也可以用于一些手機支持的手套模式,用于解鎖或鎖定手機。
3.重力傳感器。
通過(guò)壓力效應來(lái)實(shí)現。重力傳感器內部有一個(gè)重物和一個(gè)壓電片組合在一起,通過(guò)正交兩個(gè)方向產(chǎn)生的電壓大小來(lái)計算水平方向。當使用在手機上時(shí),可以用來(lái)切換橫屏和直屏的方向,當使用在賽車(chē)游戲中時(shí),可以通過(guò)水平方向的感應,將數據應用到游戲中,旋轉行駛方向。
4.加速度傳感器。
功能原理與重力傳感器相同,但加速方向通過(guò)三個(gè)維度確定,功耗低但精度低??捎糜谟嫴胶团袛嗍謾C方向。
5.磁性傳感器。
為了確定磁場(chǎng)強度,測量電阻變化,使用時(shí)需要搖動(dòng)手機才能準確判斷,多用于指南針、地圖導航。
6.陀螺儀。
陀螺儀可以測量沿一個(gè)軸或幾個(gè)軸移動(dòng)的角度速度,是補充MEMS加速度計(加速度傳感器)功能的理想技術(shù)。事實(shí)上,如果將加速度計和陀螺儀結合起來(lái),系統設計師可以跟蹤和捕捉3D空間的完整動(dòng)作,為終端用戶(hù)提供更真實(shí)的用戶(hù)體驗、準確的導航系統和其他功能。手機中的搖功能(比如搖手機就可以抽簽…)、體感技術(shù)、VR視角的調整和檢測都應用于陀螺儀。
7.GPS。
24顆GPS衛星在地球上的特定軌道上運行,它們將不斷地向世界各地廣播自己的位置坐標和時(shí)間戳(timestamp,指格林威治奔1970年1月1日至今的總秒數),手機中的GPS模塊通過(guò)衛星的瞬時(shí)位置來(lái)計算,手機和衛星之間的距離是通過(guò)衛星發(fā)射坐標的時(shí)間戳和接收時(shí)間的時(shí)間差來(lái)計算的??梢杂糜诙ㄎ?,速度測量,距離測量,導航等用途。
8.指紋感應器。
當前主流的技術(shù)是電容式指紋傳感器,但是超聲指紋傳感器也有逐漸流行起來(lái)的趨勢。在電容式指紋傳感器的作用下,手指是電容的一極,另一極是硅芯片的數組,通過(guò)人體所擁有的微電場(chǎng)和電容傳感器之間產(chǎn)生的微電流,指紋的峰谷和傳感器之間的距離形成電容的高低差,描繪出指紋的圖形。超聲指紋傳感器的原理也相似,但不受汗水和油污的干擾,識別速度也更快??捎糜谑謾C解鎖、加密、支付等。
9.霍爾傳感器。
功能原理是霍爾磁電效應。當電流通過(guò)磁場(chǎng)中的導體時(shí),磁場(chǎng)會(huì )對導體中的電子產(chǎn)生垂直于電子運動(dòng)方向的力,從而在導體兩端產(chǎn)生電勢差。主要用于翻蓋解鎖、合蓋鎖屏等功能。蘋(píng)果的Smartcover和多個(gè)品牌的官方手機配件都使用了這個(gè)技術(shù)。
10.氣壓傳感器(氣壓計。)
薄膜與變阻器或電容器連接,當氣壓發(fā)生變化時(shí),會(huì )導致電阻或電容值發(fā)生變化,從而測量氣壓得到的數據。GPS也可以用來(lái)測量海拔,但會(huì )有10米左右的誤差。如果配備氣壓傳感器,誤差可以校正到1米左右;也可以用來(lái)輔助GPS定位,確認樓層位置等信息。蘋(píng)果的iPhone6/6s系列配備氣壓傳感器。
11.心率傳感器。
通過(guò)高亮度的發(fā)光二極管燈照射手指,當心臟將血液壓入毛細血管時(shí),亮度(紅光深度)會(huì )有周期性的變化。然后通過(guò)攝像頭捕捉這些規律的變化,并將數據傳輸到手機進(jìn)行計算,從而判斷心臟的收縮頻率,得到每分鐘的心跳。
12.血氧傳感器。
血液中血紅蛋白和氧合血紅蛋白對紅光的吸收率不同,用紅外光和紅光LED同時(shí)照射手指,測量反射光的吸收光譜,測量血液中的氧含量。適用于運動(dòng)和健康領(lǐng)域。
紫外線(xiàn)傳感器。
一些半導體、金屬或金屬化合物的光電發(fā)射效應會(huì )在紫外線(xiàn)照射下釋放大量電子,紫外線(xiàn)強度可以通過(guò)檢測來(lái)計算。主要用于運動(dòng)和健康領(lǐng)域。
總的來(lái)說(shuō),前7種傳感器大多是目前智能手機的標準配置,指紋傳感器也越來(lái)越受歡迎。與后面的傳感器相比,智能手環(huán)和頂級高端手機更常見(jiàn)。通過(guò)這些傳感器的功能,手機可以有比你我想象的更高的功能,就像讓手機更智能一樣。
深圳市力準傳感技術(shù)有限公司是專(zhuān)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)高品質(zhì)、高精度力值測量傳感器的廠(chǎng)家。主要產(chǎn)品有控制儀表、手持儀、二維力傳感器、S型傳感器、拉力傳感器、微型壓式傳感器、稱(chēng)重傳感器、液壓傳感器、軸銷(xiāo)傳感器、測力傳感器、壓力變送器、扭矩傳感器、位移傳感器等力控產(chǎn)品達千余種。
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